Визуализирующая микроскопия второй гармоники - Second-harmonic imaging microscopy

Не путать с Микроскопия с двухфотонным возбуждением.

Визуализирующая микроскопия второй гармоники (ШИМ) основан на нелинейный оптический эффект, известный как генерация второй гармоники (SHG). SHIM был признан жизнеспособным микроскоп механизм контрастирования изображений для визуализации клетка и ткань структура и функции.[1] Микроскоп второй гармоники получает контрасты на основе изменений способности образца генерировать свет второй гармоники из падающего света, в то время как обычный оптический микроскоп получает его контраст, обнаруживая изменения в оптическая плотность, длина пути или показатель преломления образца. SHG требует интенсивного лазер свет, проходящий через материал с нецентросимметричный молекулярная структура. Свет второй гармоники, исходящий из материала ГВГ, составляет ровно половину длины волны (удвоенная частота) света, входящего в материал. Пока двухфотонно-возбужденная флуоресценция (TPEF) также является двухфотонным процессом, TPEF теряет некоторую энергию во время релаксации возбужденного состояния, в то время как SHG сохраняет энергию. Обычно неорганический кристалл используется для получения света ГВГ, такого как ниобат лития (LiNbO3), титанилфосфат калия (КТП = КТиОПО4), и триборат лития (LBO = LiB3О5). Хотя ГВГ требует, чтобы материал имел определенную молекулярную ориентацию, чтобы падающий свет удвоил частоту, некоторые биологические материалы могут быть сильно поляризуемыми и собираться в довольно упорядоченные большие нецентросимметричные структуры. Биологические материалы, такие как коллаген, микротрубочки, и мышцы миозин[2] может генерировать сигналы SHG. Диаграмма ГВГ в основном определяется условием фазового согласования. Обычная установка для системы визуализации SHG будет иметь лазерный сканирующий микроскоп с титановый сапфир режим блокировки лазер как источник возбуждения. Сигнал ГВГ распространяется в прямом направлении. Однако некоторые эксперименты показали, что объекты порядка одной десятой части длина волны производимого сигнала ГВГ будут давать почти равные прямые и обратные сигналы.

Изображение второй гармоники коллагена (показано белым) в печени

Преимущества

SHIM предлагает несколько преимуществ для визуализации живых клеток и тканей. SHG не включает возбуждение молекул, как другие методы, такие как флуоресцентная микроскопия следовательно, молекулы не должны страдать от воздействия фототоксичность или же фотообесцвечивание. Кроме того, поскольку многие биологические структуры производят сильные сигналы SHG, мечение молекул экзогенный зонды не требуются, которые также могут изменить способ функционирования биологической системы. Используя ближний инфракрасный длины волн падающего света, SHIM может создавать трехмерный изображения образцов путем визуализации глубже в толстые ткани.

Отличие и взаимодополняемость с двухфотонной флуоресценцией (2PEF)

Два фотона флуоресценция (2PEF ) сильно отличается от SHG: он включает в себя возбуждение электронов на более высокие уровни энергии и последующее снятие возбуждения за счет излучения фотонов (в отличие от ГВГ, хотя это также двухфотонный процесс). Таким образом, 2PEF не последовательный процесс, пространственный (изотропно излучаемый) и временной (широкий, зависящий от образца спектр). Он также не специфичен для определенной конструкции, в отличие от SHG.[3]

Следовательно, его можно связать с ГВГ при многофотонной визуализации, чтобы выявить некоторые молекулы, которые действительно производят автофлуоресценция, подобно эластин в тканях (а ГВГ выявляет коллаген или же миозин например).[3]

История

До того, как ГВГ была использована для визуализации, первая демонстрация ГВГ была проведена в 1961 году П. А. Франкеном, Г. Вайнрайхом, К. В. Петерсом и А. Э. Хиллом в Мичиганском университете, Анн-Арбор, с использованием образца кварца.[4] В 1968 году ГВГ из интерфейсов был обнаружен Бломбергеном. [5] и с тех пор используется как инструмент для определения характеристик поверхностей и исследования динамики границ раздела. В 1971 году Файн и Хансен сообщили о первом наблюдении ГВГ в образцах биологических тканей.[6] В 1974 году Хеллварт и Кристенсен впервые сообщили об интеграции ГВГ и микроскопии путем визуализации сигналов ГВГ от поликристаллических ZnSe.[7] В 1977 г. Колин Шеппард получили изображения различных кристаллов ГВГ с помощью сканирующего оптического микроскопа. Первые эксперименты по визуализации биологических изображений были проведены Фройндом и Дойчем в 1986 году для изучения ориентации коллаген волокна в крыса хвост сухожилие.[8] В 1993 году Льюис исследовал отклик второй гармоники стирила. красители в электрические поля. Он также показал работы по визуализации живых клеток. В 2006 г. Горо Мизутани группа разработала несканирующий SHG микроскоп, который значительно сокращает время, необходимое для наблюдения за большими образцами, даже если двухфотонный широкопольный мискроскоп был опубликован в 1996 году. [9] и мог быть использован для обнаружения ГВГ. Для наблюдения за растениями использовали несканирующий ГВГ микроскоп. крахмал,[10][11] мегамолекула[12] паучий шелк[13][14] и так далее. В 2010 году SHG была распространена на животных целиком. in vivo визуализация.[15][16] В 2019 году применение ГВГ расширилось, когда оно было применено к использованию агрохимикатов выборочного изображения непосредственно на поверхности листьев, чтобы обеспечить способ оценки эффективности пестицидов.[17]

Количественные измерения

Ориентационная анизотропия

SHG поляризация анизотропия могут быть использованы для определения ориентации и степени организации белков в тканях, поскольку сигналы SHG имеют четко определенные поляризации. Используя уравнение анизотропии:[18]

и получение интенсивностей поляризаций в параллельном и перпендикулярном направлениях. Высота значение указывает на анизотропную ориентацию, тогда как низкий значение указывает на изотропную структуру. В работе Кампаньолы и Лёва,[18] было обнаружено, что волокна коллагена образуют хорошо выровненные структуры с ценить.

Вперед назад вперед SHG

Смотрите также: Генерация второй гармоники § Шаблон_ излучения

SHG быть последовательный процесс (пространственно и временно ), он сохраняет информацию о направлении возбуждения и не изотропно излучается. Он в основном излучается в прямом направлении (так же, как возбуждение), но может также излучаться в обратном направлении в зависимости от условие фазового синхронизма. Действительно, длина когерентности, за которой уменьшается преобразование сигнала, составляет:

с вперед, но для обратной такой, что >> . Следовательно, более толстые структуры будут предпочтительно появляться в прямом направлении, а более тонкие - в обратном: поскольку преобразование ГВГ зависит в первом приближении от квадрата количества нелинейных преобразователей, сигнал будет выше, если он будет излучаться толстыми структурами, таким образом, сигнал будет в прямом направлении. направление будет выше, чем в обратном. Однако ткань может рассеивать генерируемый свет, и часть ГВГ впереди может отражаться в обратном направлении.[19] Затем можно вычислить прямое и обратное соотношение F / B,[19] и является показателем глобального размера и расположения конвертеров SHG (обычно фибрилл коллагена). Также можно показать, что чем выше угол отклонения от плоскости рассеивателя, тем выше его отношение F / B (см. Рис. 2.14 [20]).

ГВГ с поляризационным разрешением

Преимущества поляриметрия были подключены к SHG в 2002 году Stoller et al.[21] Поляриметрия может измерять ориентацию и порядок на молекулярном уровне, и в сочетании с ГВГ она может делать это со специфичностью к определенным структурам, таким как коллаген: микроскопия ГВГ с поляризационным разрешением (p-SHG), таким образом, является расширением микроскопии ГВГ.[22]p-SHG определяет другой параметр анизотропии, как:[23]

что, как р, мера основной ориентации и беспорядка изображаемой структуры. Поскольку это часто выполняется в длинных цилиндрических нитях (например, коллагене), эта анизотропия часто равна ,[24] куда это тензор нелинейной восприимчивости и X направление нити накала (или главное направление структуры), Y ортогонально X и Z распространение возбуждающего света. Ориентация ϕ нитей в плоскости XY изображения также можно извлечь из p-SHG с помощью БПФ анализ, и вставьте карту.[24][25]

Квантование фиброза

Коллаген (частный случай, но широко изученный в ГВГ микроскопии), могут существовать в различных формах: 28 различных типов, из которых 5 являются фибриллярными. Одна из проблем - определить и количественно оценить количество фибриллярного коллагена в ткани, чтобы увидеть его эволюцию и взаимосвязь с другими неколлагеновыми материалами.[26]

С этой целью микроскопическое изображение ГВГ необходимо скорректировать, чтобы удалить небольшое количество остаточной флуоресценции или шума, которые существуют на длине волны ГВГ. После этого маска может применяться для количественной оценки коллагена внутри изображения.[26] Среди других методов квантования, вероятно, он обладает самой высокой специфичностью, воспроизводимостью и применимостью, несмотря на то, что он довольно сложен.[26]

Другие

Он также использовался, чтобы доказать, что обратные потенциалы действия проникают в дендритные шипы без ослабления напряжения, создавая прочную основу для будущей работы Долгосрочное потенцирование. Его использование здесь заключалось в том, что он предоставил способ точно измерить напряжение в крошечных дендритных шипах с точностью, недостижимой с помощью стандартной двухфотонной микроскопии.[27] Между тем, SHG может эффективно преобразовывать ближний инфракрасный свет в видимый свет для обеспечения фотодинамической терапии под визуализацией, преодолевая ограничения глубины проникновения.[28]

Материалы, которые можно отобразить

Биологические ткани, полученные с помощью микроскопии генерации второй гармоники (ГВГ). (а) Поперечный разрез роговицы человека. (б) Скелетные мышцы рыбок данио (миозин). (c) Сухожилие хвоста взрослой мыши. (d) Поверхностный хрящ колена взрослой лошади.

ГВГ-микроскопию и ее расширения можно использовать для изучения различных тканей: некоторые примеры изображений представлены на рисунке ниже: коллаген внутри внеклеточного матрикса остается основным приложением. Его можно найти в сухожилиях, коже, костях, роговице, аорте, фасции, хрящах, менисках, межпозвонковых дисках ...

Миозин также можно визуализировать в скелетной или сердечной мышце.

Таблица 1: Материалы, видимые или эффективно генерирующие ГВГ.
ТипМатериалНашел вСигнал ГВГСпецифика
УглеводыЦеллюлозаДерево, зеленое растение, водоросли.Довольно слабый в нормальной целлюлозе,[17] но существенно в кристаллическом или нанокристаллический целлюлоза.-
КрахмалОсновные продукты питания, зеленое растениеДовольно интенсивный сигнал [29]хиральность находится на микро- и макроуровне, а ГВГ различается для правшей и левшей. круговая поляризация
Мегамолекулярный полисахарид крестецЦианобактерииИз сакрановидного комка, волокон и литых пленоксигнал от фильмов слабее [12]
ПротеинФиброин и серицинПаучий шелкДовольно слабый[13]
Коллаген [8]сухожилие, кожа, кость, роговица, аорта, фасция, хрящ, мениск, межпозвоночные диски ; соединительной тканиДовольно сильно, зависит от типа коллагена (образует ли он фибриллы, волокна?)нелинейная восприимчивость компоненты тензора , , , с ~ и / ~ 1,4 в большинстве случаев
МиозинСкелетная или сердечная мышца [2]Довольно сильнонелинейная восприимчивость компоненты тензора , , с ~ но / ~ 0,6 <1 в отличие от коллагена
ТубулинМикротрубочки в митоз или же мейоз,[30] или в дендриты [31]Довольно слабыйМикротрубочки должны быть выровнены для эффективного генерирования
МинералыПьезоэлектрический кристаллыТакже называется нелинейным кристаллыСильно, если согласованный по фазеРазные типы фазового синхронизма, критического или некритического

Связь с микроскопией THG

Третья гармоническая генерация (THG) микроскопия может быть дополнением к SHG микроскопии, поскольку она чувствительна к поперечным поверхностям и к нелинейной восприимчивости 3-го порядка. [32] · [33]

Приложения

Прогрессирование рака, характеристика опухоли

В маммографический плотность коррелирует с коллаген плотности, таким образом, ГВГ может использоваться для идентификации рак молочной железы.[34] ГВГ обычно сочетается с другими нелинейными методами, такими как Когерентное антистоксово комбинационное рассеяние света или же Микроскопия с двухфотонным возбуждением, как часть процедуры, называемой многофотонной микроскопией (или томографией), которая обеспечивает неинвазивный и быстрый in vivo гистология из биопсия это может быть злокачественным.[35]

Рак молочной железы

Сравнение прямых и обратных изображений ГВГ дает представление о микроструктуре коллагена, которая сама по себе связана со степенью и стадией опухоль, и его развитие в грудь.[36] Сравнение SHG и 2PEF может также показать изменение коллаген ориентация в опухоли.[37]Даже если ГВГ-микроскопия внесла большой вклад в исследования рака груди, она еще не признана надежным методом в больницы, или для диагностики этого патология в целом.[36]

Рак яичников

Здоровые яичники присутствуют в ГСП униформе эпителиальный слой и хорошо организованный коллаген в их строма, тогда как аномальные показывают эпителий с крупными клетками и измененной структурой коллагена.[36] Коэффициент r (видеть # Ориентационная анизотропия ) также используется [38] чтобы показать, что выравнивание фибрилл немного выше для раковых тканей, чем для нормальных тканей.

Рак кожи

SHG снова объединяется с 2PEF используется для расчета соотношения:

где shg (соотв. tpef) - количество пикселей с пороговым значением в изображении SHG (соотв. 2PEF),[39] высокий MFSI означает чистое изображение ГВГ (без флуоресценции). Самый высокий MFSI обнаруживается в раковых тканях,[36] который обеспечивает контрастный режим для отличия от нормальных тканей.

SHG также была объединена с Третья гармоническая генерация (THG), чтобы показать, что назад (видеть # Вперед вперед назад SHG ) THG выше в опухолях.[40]

Панкреатический рак

Изменения ультраструктуры коллагена в панкреатический рак можно исследовать с помощью многофотонной флуоресценции и SHIM с поляризационным разрешением.[41]

Другие виды рака

ГВГ-микроскопия использовалась для изучения легкое, толстая кишка, пищевод строма и шейный раки.[36]

Выявление патологий

Изменения в организации или полярности коллаген фибриллы могут быть признаком патологии.[42][43]

В частности, анизотропия выравнивания коллаген волокна позволяют различать здоровые дерма против патологических рубцов в кожа.[44] Также патологии в хрящ Такие как остеоартроз могут быть исследованы с помощью поляризационной микроскопии ГВГ.[45][46] Позднее SHIM был распространен на фибро-хрящевую ткань (мениск ).[47]

Тканевая инженерия

Способность SHG для изображения определенных молекул может выявить структуру определенной ткани по одному материалу за раз и в различных масштабах (от макро до микро) с помощью микроскопии. Например, коллаген (тип I) специально изображен с внеклеточный матрикс (ЕСМ) клеток, или когда он служит каркасом или соединительным материалом в тканях.[48] SHG также обнаруживает фиброин в шелк, миозин в мышцы и биосинтезируется целлюлоза. Все эти возможности визуализации могут быть использованы для создания искусственных тканей путем нацеливания на определенные точки ткани: SHG действительно может количественно измерить некоторые ориентации, а также количество и расположение материала.[48] Кроме того, ГВГ в сочетании с другими многофотонными методами может служить для мониторинга развития инженерных тканей, однако, когда образец относительно тонкий.[49] Конечно, наконец, их можно использовать для контроля качества производимых тканей.[49]

Строение глаза

Роговица, на поверхности глаз, считается выполненным из фанероподобной конструкции из коллаген, благодаря свойствам самоорганизации достаточно плотных коллаген.[50] Тем не менее, коллагеновая ориентация ламелей все еще остается предметом дискуссий. ткань.[51] Кератоконус роговицу также можно визуализировать с помощью ГВГ, чтобы выявить морфологические изменения коллаген.[52] Третья гармоническая генерация (THG) микроскопия, кроме того, используется для изображения роговица, который комплементарен сигналу SHG, так как максимумы THG и SHG в этой ткани часто находятся в разных местах.[53]

Смотрите также

Источники

Рекомендации

  1. ^ Хуан Карлос Штокерт, Альфонсо Бласкес-Кастро (2017). "Глава 19 Нелинейная оптика". Флуоресцентная микроскопия в науках о жизни. Издательство Bentham Science. С. 642–686. ISBN  978-1-68108-519-7. Получено 24 декабря 2017.
  2. ^ а б Nucciotti, V .; Stringari, C .; Sacconi, L .; Vanzi, F .; Fusi, L .; Линари, М .; Piazzesi, G .; Lombardi, V .; Павоне, Ф. С. (2010). «Исследование структурной конформации миозина in vivo с помощью микроскопии генерации второй гармоники». Труды Национальной академии наук. 107 (17): 7763–7768. Bibcode:2010PNAS..107.7763N. Дои:10.1073 / pnas.0914782107. ISSN  0027-8424. ЧВК  2867856. PMID  20385845.
  3. ^ а б Чен, Сии; Кампаньола, П.Дж. (2016). «Микроскопия SHG и ее сравнение с THG, CARS и многофотонной флуоресцентной визуализацией». Визуализация второго поколения гармоник, 2-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4398-4914-9.
  4. ^ Франкен, Питер; Weinreich, G; Питерс, CW; Хилл, AE (1961). «Генерация оптических гармоник». Письма с физическими проверками. 7 (4): 118–119. Bibcode:1961ПхРвЛ ... 7..118Ф. Дои:10.1103 / PhysRevLett.7.118.
  5. ^ Bloembergen, N .; Chang, R.K .; Jha, S. S .; Ли, К. Х. (1968). «Генерация второй оптической гармоники при отражении от сред с инверсионной симметрией». Физический обзор. 174 (813): 813–822. Bibcode:1968ПхРв..174..813Б. Дои:10.1103 / PhysRev.174.813.
  6. ^ Хорошо, S .; Хансен, В. П. (1971). «Генерация второй оптической гармоники в биологических системах». Прикладная оптика. 10 (10): 2350–2353. Bibcode:1971ApOpt..10.2350F. Дои:10.1364 / AO.10.002350. PMID  20111328.
  7. ^ Хеллварт, Роберт; Кристенсен, Пол (1974). «Нелинейно-оптическое микроскопическое исследование структуры поликристаллического ZnSe». Оптика Коммуникации. 12 (3): 318–322. Bibcode:1974OptCo..12..318H. Дои:10.1016/0030-4018(74)90024-8.
  8. ^ а б Freund, I .; Дойч, М. (1986). «Микроскопия второй гармоники биологической ткани». Письма об оптике. 11 (2): 94–96. Bibcode:1986OptL ... 11 ... 94F. Дои:10.1364 / OL.11.000094. PMID  19730544.
  9. ^ Brakenhoff, G.J .; Sonoda, Y .; Squier, J .; Norris, T .; Bliton, A.C .; Wade, M.H .; Этей, Б. (1996). «Двухфотонная конфокальная микроскопия в реальном времени с использованием афемтосекундной системы Тисапфира с усилением». Журнал микроскопии. 181 (3): 253–259. Дои:10.1046 / j.1365-2818.1996.97379.x. HDL:2027.42/71623. PMID  8642584. S2CID  12174100.
  10. ^ Mizutani, G .; Sonoda, Y .; Sano, H .; Сакамото, М .; Takahashi, T .; Ушиода, С. (2000). «Обнаружение гранул крахмала в живом растении с помощью оптической микроскопии второй гармоники». Журнал Люминесценции. 87: 824–826. Bibcode:2000JLum ... 87..824M. Дои:10.1016 / S0022-2313 (99) 00428-7.
  11. ^ Чжао, Юэ; Такахаши, Сёго; Ли, Янжун; Hien, K. T. T .; Мацубара, Акира; Мизутани, Горо; Накамура, Ясунори (2018). «Непрочные зерна риса, наблюдаемые с помощью фемтосекундной импульсной лазерной микроскопии с генерацией второй гармоники». J. Phys. Chem. B. 122 (32): 7855–7861. arXiv:1808.05449. Дои:10.7566 / JPSJ.86.124401. PMID  30040415. S2CID  51687400.
  12. ^ а б Чжао, Юэ; Хиен, Хуат Тхи Ту; Мизутани, Горо; Rutt, Harvey N .; Аморнвачирабоди, Киттима; Окадзима, Майко; Канеко, Тацуо (2017). «Оптические изображения второй гармоники агрегатов сакрановых мегамолекул». Журнал Оптического общества Америки A. 34 (2): 146–152. arXiv:1702.07165. Bibcode:2017JOSAA..34..146Z. Дои:10.1364 / JOSAA.34.000146. PMID  28157840. S2CID  4533122.
  13. ^ а б Чжао, Юэ; Хиен, Хуат Тхи Ту; Мизутани, Горо; Ратт, Харви Н. (июнь 2017 г.). «Нелинейно-оптическая микроскопия второго порядка паучьего шелка». Прикладная физика B. 123 (6): 188. arXiv:1706.03186. Bibcode:2017АпФБ.123..188Z. Дои:10.1007 / s00340-017-6766-z. S2CID  51684427.
  14. ^ Чжао, Юэ; Ли, Янжун; Hien, K. T. T .; Мизутани, Горо; Ратт, Харви Н. (2019). «Наблюдение паучьего шелка с помощью фемтосекундной импульсной лазерной микроскопии генерации второй гармоники». Серфинг. Интерфейс Анал. 51 (1): 50–56. arXiv:1812.10390. Дои:10.1002 / sia.6545. S2CID  104921418.
  15. ^ Коэн, Б. Э. (2010). «Биологическая визуализация: за пределами флуоресценции». Природа. 467 (7314): 407–8. Bibcode:2010Натура.467..407C. Дои:10.1038 / 467407a. PMID  20864989. S2CID  205058963.
  16. ^ Pantazis, P .; Мэлони, Дж .; Wu, D .; Фрейзер, С. (2010). «Нанозонды, генерирующие вторую гармонику (ГВГ) для визуализации in vivo». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (33): 14535–14540. Bibcode:2010ПНАС..10714535П. Дои:10.1073 / pnas.1004748107. ЧВК  2930484. PMID  20668245.
  17. ^ а б Граббс, Бенджамин; Эттер, Николай; Слотер, Уэсли; Питтсфорд, Александр; Смит, Коннор; Шмитт, Пол (август 2019). "Недорогой сканирующий пучок микроскоп второй гармоники с приложением для агрохимических разработок и испытаний". Аналитическая химия. 91 (18): 11723–11730. Дои:10.1021 / acs.analchem.9b02304. PMID  31424922.
  18. ^ а б Кампаньола, Поль Дж; Лоу, Лесли М (2003). «Визуализирующая микроскопия второй гармоники для визуализации биомолекулярных массивов в клетках, тканях и организмах». Природа Биотехнологии. 21 (11): 1356–1360. Дои:10.1038 / nbt894. ISSN  1087-0156. PMID  14595363. S2CID  18701570.
  19. ^ а б Чен, Сии; Надиарынх Олег; Плотников, Сергей; Кампаньола, Пол Дж (2012). «Микроскопия генерации второй гармоники для количественного анализа фибриллярной структуры коллагена». Протоколы природы. 7 (4): 654–669. Дои:10.1038 / nprot.2012.009. ISSN  1754-2189. ЧВК  4337962. PMID  22402635.
  20. ^ Чикки, Риккардо; Саккони, Леонардо; Ванци, Франческо; Павоне, Франческо С. (2016). "Как построить аппарат ГВГ" в визуализации второго поколения гармоник, 2-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4398-4914-9.
  21. ^ Stoller, P .; Reiser, K .; Celliers, P .; Рубенчик, А. (2002). «Генерация второй гармоники в коллагене с модулированной поляризацией». Биофиз. J. 82 (6): 3330–3342. Bibcode:2002BpJ .... 82.3330S. Дои:10.1016 / S0006-3495 (02) 75673-7. ЧВК  1302120. PMID  12023255.
  22. ^ Дюбуассе, Жюльен; Айт-Белкасем, Дора; Рош, Мюриэль; Риньо, Эрве; Брасселе, Софи (2012). "Общая модель молекулярного ориентационного распределения, исследованная с помощью генерации второй гармоники с поляризационным разрешением" (PDF). Физический обзор A. 85 (4): 043829. Bibcode:2012PhRvA..85d3829D. Дои:10.1103 / PhysRevA.85.043829. ISSN  1050-2947.
  23. ^ Теулон, Клэр; Гусаченко, Иван; Латур, Гаэль; Шанн-Кляйн, Мари-Клер (2015). «Теоретическое, численное и экспериментальное исследование геометрических параметров, влияющих на измерения анизотропии в поляризационной микроскопии ГВГ» (PDF). Оптика Экспресс. 23 (7): 9313–28. Bibcode:2015OExpr..23.9313T. Дои:10.1364 / OE.23.009313. ISSN  1094-4087. PMID  25968762.
  24. ^ а б Гусаченко, Иван; Тран, Вьетнам; Хуссен, Янник Гулам; Аллен, Жан-Марк; Шанн-Кляйн, Мари-Клер (2012). «Генерация второй гармоники с поляризационным разрешением в сухожилие при механическом растяжении». Биофизический журнал. 102 (9): 2220–2229. Bibcode:2012BpJ ... 102,2220 г. Дои:10.1016 / j.bpj.2012.03.068. ISSN  0006-3495. ЧВК  3341536. PMID  22824287.
  25. ^ Мазумдер, Нирмал; Дека, Гитанджал; Ву, Вэй-Вэнь; Гогои, Анкур; Чжо, Гуань-Ю; Као, Фу-Джен (2017). «Поляризационная микроскопия второй гармоники». Методы. 128: 105–118. Дои:10.1016 / j.ymeth.2017.06.012. ISSN  1046-2023. PMID  28624539.
  26. ^ а б c Мари-Клэр Шанн-Кляйн (2016). «SHG-визуализация коллагена и ее применение для квантования фиброза» в «Визуализации второго поколения гармоник», 2-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4398-4914-9.
  27. ^ Нурия, Муцуо; Цзян, Цзян; Немет, Вооз; Eisenthal, Kenneth B .; Юсте, Рафаэль (2006). «Визуализация мембранного потенциала в дендритных шипах». PNAS. 103 (3): 786–790. Bibcode:2006ПНАС..103..786Н. Дои:10.1073 / pnas.0510092103. ЧВК  1334676. PMID  16407122.
  28. ^ Гу, Бобо; Плисс, Артем; Кузьмин, Андрей Н. (2016). «Генерация второй гармоники in-situ раковой клеткой, нацеленной на нанокристаллы ZnO, чтобы произвести фотодинамическое действие в субклеточном пространстве». Биоматериалы. 104: 78–86. Дои:10.1016 / j.biomaterials.2016.07.012. PMID  27442221.
  29. ^ Псилодимитракопулос, Сотирис; Амат-Ролдан, Иван; Лоза-Альварес, Пабло; Артигас, Дэвид (2010). «Оценка угла наклона спирали амилопектина в крахмале с помощью поляризационной микроскопии генерации второй гармоники». Журнал оптики. 12 (8): 084007. Bibcode:2010JOpt ... 12х4007П. Дои:10.1088/2040-8978/12/8/084007. ISSN  2040-8978.
  30. ^ Павоне, Франческо С .; Кампаньола, П.Дж. (2016). Визуализация второго поколения гармоник, 2-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4398-4914-9.
  31. ^ Van Steenbergen, V .; Boesmans, W .; Ли, З .; de Coene, Y .; Винц, К .; Baatsen, P .; Dewachter, I .; Ameloot, M .; Глины, К .; Ванден Берге, П. (2019). «Молекулярное понимание изображения второй гармоники микротрубочек без меток». Nature Communications. 10 (1): 3530. Bibcode:2019НатКо..10.3530В. Дои:10.1038 / s41467-019-11463-8. ISSN  2041-1723. ЧВК  6684603. PMID  31387998.
  32. ^ Barad, Y .; Eisenberg, H .; Horowitz, M .; Зильберберг Ю. (1997). «Нелинейная сканирующая лазерная микроскопия на основе генерации третьей гармоники». Письма по прикладной физике. 70 (8): 922–924. Bibcode:1997АпФЛ..70..922Б. Дои:10.1063/1.118442. ISSN  0003-6951.
  33. ^ Olivier, N .; Луенго-Ороз, М. А .; Duloquin, L .; Faure, E .; Сави, Т .; Veilleux, I .; Солинас, X .; Debarre, D .; Bourgine, P .; Santos, A .; Peyrieras, N .; Борепэр, Э. (2010). «Реконструкция клеточного происхождения ранних эмбрионов рыбок данио с помощью нелинейной микроскопии без метки». Наука. 329 (5994): 967–971. Bibcode:2010Sci ... 329..967O. Дои:10.1126 / science.1189428. ISSN  0036-8075. PMID  20724640. S2CID  6971291.
  34. ^ Аловами, Салем; Труп, Сандра; Аль-Хаддад, Сахар; Киркпатрик, Иэн; Уотсон, Питер H (2003). «Маммографическая плотность связана с экспрессией стромы и стромального протеогликана». Исследование рака груди. 5 (5): Р129-35. Дои:10.1186 / bcr622. ISSN  1465-542X. ЧВК  314426. PMID  12927043.
  35. ^ Кениг, Карстен (2018). Глава 13 "Многофотонная томография (МФТ)" в многофотонной микроскопии и флуоресцентной визуализации в течение жизни - приложения в биологии и медицине. Де Грюйтер. ISBN  978-3-11-042998-5.
  36. ^ а б c d е Кейхосрави, Адиб; Bredfeldt, Jeremy S .; Сагар, Абдул Кадер; Элисейри, Кевин В. (2014). "Визуализация рака поколения второй гармоники (из" Количественной визуализации в клеточной биологии Дженнифер С. Уотерс, Торстена Виттмана ")". Методы клеточной биологии. 123: 531–546. Дои:10.1016 / B978-0-12-420138-5.00028-8. ISSN  0091-679X. PMID  24974046.
  37. ^ Провенцано, Паоло П.; Элисейри, Кевин В. Кэмпбелл, Джей М; Инман, Дэвид Р.; Белый, Джон Джи; Кили, Патрисия Дж (2006). «Реорганизация коллагена на границе опухоль-строма облегчает локальную инвазию». BMC Медицина. 4 (38): 38. Дои:10.1186/1741-7015-4-38. ЧВК  1781458. PMID  17190588.
  38. ^ Надиарных, Олег; ЛаКомб, Рональд Б. Брюэр, Молли А; Кампаньола, Пол Дж (2010). «Изменения внеклеточного матрикса при раке яичников, изученные с помощью визуализирующей микроскопии Second Harmonic Generation». BMC Рак. 10 (1): 94. Дои:10.1186/1471-2407-10-94. ISSN  1471-2407. ЧВК  2841668. PMID  20222963.
  39. ^ Линь, Сун-Ян; Джи, Шио-Хва; Куо, Чиен-Жуй; Ву, Руэй-младший; Линь, Вэй-Чоу; Чен, Джау-Шиух; Ляо, И-Хуа; Сюй, Чжи-Юнг; Цай, Цен-Фанг; Чен, Ян-Фанг; Донг, Чен-Юань (2006). «Отличие базальноклеточного рака от нормальной стромы дермы с помощью количественной многофотонной визуализации». Письма об оптике. 31 (18): 2756–8. Bibcode:2006OptL ... 31.2756L. Дои:10.1364 / OL.31.002756. ISSN  0146-9592. PMID  16936882.
  40. ^ Чен, Су-Ю; Чен, Ши-Уан; У, Хай-Инь; Ли, Вен-Дженг; Ляо, И-Хуа; Сунь, Чи-Куанг (2009). «Виртуальная биопсия кожи человека in vivo с использованием неинвазивной микроскопии генерации высших гармоник». IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 16 (3): 478–492. Дои:10.1109 / JSTQE.2009.2031987. S2CID  21644641.
  41. ^ Токарз, Даниэль; Cisek, Ричард; Джозеф, Ариана; Голараи, Ахмад; Мирсанае, Камдин; Круглов, Сергей; Asa, Sylvia L .; Уилсон, Брайан Ч .; Барзда, Виргиниюс (2019). «Характеристика ткани рака поджелудочной железы с использованием многофотонной флуоресценции возбуждения и поляризационно-чувствительной микроскопии генерации гармоник». Границы онкологии. 9: 272. Дои:10.3389 / fonc.2019.00272. ISSN  2234-943X. ЧВК  6478795. PMID  31058080.
  42. ^ Кениг, Карстен (2018). Многофотонная микроскопия и визуализация флуоресценции в течение всей жизни - приложения в биологии и медицине. Де Грюйтер. ISBN  978-3-11-042998-5.
  43. ^ Чикки, Риккардо (2014). "Новая цифровая патология: просто скажите NLO". Пищеварительные заболевания и науки. 59 (7): 1347–1348. Дои:10.1007 / s10620-014-3165-8. ISSN  0163-2116. PMID  24817337.
  44. ^ Чикки, Риккардо; Фоглер, Надин; Капсокалывас, Димитриос; Дицек, Бенджамин; Попп, Юрген; Павоне, Франческо Саверио (2013). «От молекулярной структуры к архитектуре ткани: организация коллагена под микроскопом SHG». Журнал биофотоники. 6 (2): 129–142. Дои:10.1002 / jbio.201200092. ISSN  1864-063X. PMID  22791562.открытый доступ
  45. ^ Mansfield, Jessica C .; Винлав, К. Питер; Могер, Джулиан; Матчер, Стив Дж. (2008). «Расположение коллагеновых волокон в нормальном и пораженном хрящах изучено с помощью поляризационно-чувствительной нелинейной микроскопии». Журнал биомедицинской оптики. 13 (4): 044020. Bibcode:2008JBO .... 13d4020M. Дои:10.1117/1.2950318. HDL:10036/4485. ISSN  1083-3668. PMID  19021348.открытый доступ
  46. ^ Да, Элвин Т .; Хаммер-Уилсон, Мари Дж .; Ван Сикл, Дэвид К .; Бентон, Хилари П .; Зуми, Айкатерини; Тромберг, Брюс Дж .; Пиви, Джордж М. (2005). «Нелинейно-оптическая микроскопия суставного хряща». Остеоартрит и хрящ. 13 (4): 345–352. Дои:10.1016 / j.joca.2004.12.007. ISSN  1063-4584. PMID  15780648.открытый доступ
  47. ^ Han, Woojin M .; Хео, Су-Джин; Driscoll, Tristan P .; Делукка, Джон Ф .; Маклеод, Клэр М .; Смит, Лахлан Дж .; Duncan, Randall L .; Mauck, Роберт Л .; Эллиотт, Дон М. (2016). «Микроструктурная неоднородность определяет микромеханику и механобиологию нативного и сконструированного волокнистого хряща». Материалы Природы. 15 (4): 477–484. Bibcode:2016НатМа..15..477H. Дои:10.1038 / nmat4520. ISSN  1476-1122. ЧВК  4805445. PMID  26726994.
  48. ^ а б Chen, W.L .; Ли, Х.С. (2016). "SHG-визуализация для тканевой инженерии". Визуализация второго поколения гармоник, 2-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4398-4914-9.
  49. ^ а б Enejder, A .; Бракманн, К. (2020). «Использование многофотонной микроскопии в тканевой инженерии». Визуализация в клеточной и тканевой инженерии, 1-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9780367445867.
  50. ^ Krachmer, J.H .; Mannis, M.J .; Холланд, Э.Дж. (2005). Роговица, основы, диагностика и лечение. 2-е издание. Elsevier Mosby. ISBN  0323023150.
  51. ^ Bueno, Juan M .; Авила, Франсиско Дж .; Мартинес-Гарсия, М. Кармен (2019). «Количественный анализ распределения коллагена в роговице после перекрестного связывания in vivo с помощью микроскопии второй гармоники». BioMed Research International. 2019: 3860498. Дои:10.1155/2019/3860498. ISSN  2314-6133. ЧВК  6348900. PMID  30756083.
  52. ^ Morishige, N .; Shin-gyou-uchi, R .; Azumi, H .; Ohta, H .; Morita, Y .; Yamada, N .; Kimura, K .; Такахара, А .; Сонода, К.-Х. (2014). «Количественный анализ коллагеновых пластинок в нормальной и кератоконической роговице человека с помощью микроскопии изображения второго поколения». Исследовательская офтальмология и визуализация. 55 (12): 8377–8385. Дои:10.1167 / iovs.14-15348. ISSN  0146-0404. PMID  25425311.
  53. ^ Olivier, N .; Débarre, D .; Борепэр, Э. (2016). "Микроскопия клеток и тканей THG: механизмы контраста и применение". Визуализация второго поколения гармоник, 2-е издание. CRC Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4398-4914-9.